丹霞地貌是由水平或變動很輕微的厚層紅色砂巖、礫巖所構成。因巖層呈塊狀結構和富有易于透水的垂直節理,經流水向下侵蝕及重力崩塌作用形成陡峭的峰林或方山地形。
丹霞地貌是由紅色砂礫巖在水作用下,沿垂直節理面不斷侵蝕、搬運、磨蝕、風化后形成的一種獨特的地貌類型。
丹霞地貌發育始于第三紀晚期的喜馬拉雅造山運動。這次運動使部分紅色地層發生傾斜和舒緩褶曲,并使紅色盆地抬升,形成外流區。流水向盆地中部低洼處集中,沿巖層垂直節理進行侵蝕,形成兩壁直立的深溝,稱為巷谷。巷谷崖麓的崩積物在流水不能全部搬走時,形成坡度較緩的崩積錐。
隨著進一步的侵蝕,殘峰、石墻和石柱也將消失,形成緩坡丘陵。在紅色砂礫巖層中有不少石灰巖礫石和碳酸鈣膠結物,碳酸鈣被水溶解后常形成一些溶溝、石芽和溶洞,或者形成薄層的鈣化沉積,甚至發育有石鐘乳。沿節理交匯處還發育漏斗。
在砂巖中,因有交錯層理所形成錦繡般的地形,稱為錦石。河流深切的巖層,可形成頂部平齊、四壁陡峭的方山,或被切割成各種各樣的奇峰:有直立的、堡壘狀的、寶塔狀的等。在巖層傾角較大的地區,則侵蝕形成起伏如龍的單斜山脊;多個單斜山脊相鄰,稱為單斜峰群。
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